人體組織與器官的三維數(shù)字化建模.pdf

1、三維數(shù)字化建模是人體組織與器官仿生制造的核心步驟，也一直是計(jì)算機(jī)輔助仿生制造領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，所建立的三維模型是后續(xù)制造三維支架以及生成生物實(shí)體的基礎(chǔ)和保證，將直接影響最終產(chǎn)品質(zhì)量。除此之外，三維數(shù)字化模型還可以輔助醫(yī)生提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，廣泛應(yīng)用于整形及假肢、手術(shù)模擬仿真、解剖教學(xué)等諸多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。但目前現(xiàn)有的三維建模方法主要停留在對(duì)組織器官外表面的重建，而對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和信息的提取和表達(dá)還不夠完善，沒(méi)有予以充分和精確地顯示。

2、
　　本課題的研究起點(diǎn)是離散輪廓數(shù)據(jù)，它是由醫(yī)學(xué)斷層圖像經(jīng)過(guò)圖像分割和輪廓提取等操作而得來(lái)的。首先根據(jù)輪廓線數(shù)據(jù)較為密集的特點(diǎn)，采用改進(jìn)的基于聚合最小均方差線段逼近法對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，在保有原數(shù)據(jù)特征信息的前提下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮精簡(jiǎn)。再根據(jù)建模目標(biāo)以及輪廓數(shù)據(jù)特點(diǎn)，基于面繪制中的傳統(tǒng)輪廓線法提出一種改進(jìn)的三維建模算法。該算法首先按閾值和嵌套關(guān)系對(duì)輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，避免了類間操作導(dǎo)致的建模錯(cuò)誤；然后在已劃分好的類中分別進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理

3、，本文了采用整體與局部相結(jié)合的方法完成對(duì)輪廓線的對(duì)應(yīng)處理，使相鄰斷層輪廓線間的對(duì)應(yīng)關(guān)系更加合理；而對(duì)于對(duì)應(yīng)處理中出現(xiàn)的一對(duì)多輪廓線對(duì)應(yīng)組，選用分解輪廓線法對(duì)其進(jìn)行分支處理，即將單一輪廓線按與之相對(duì)應(yīng)的多條輪廓線位置進(jìn)行分解，并按分解結(jié)果將其一一對(duì)應(yīng)起來(lái)；經(jīng)過(guò)以上步驟相鄰斷層輪廓線間只存在一對(duì)一的簡(jiǎn)單對(duì)應(yīng)關(guān)系，本課題選用最小對(duì)角線作為拼接路徑的優(yōu)化目標(biāo)，使用以輪廓數(shù)據(jù)點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角面片拼接輪廓線，進(jìn)而完成對(duì)人體組織器官的三維數(shù)字化建模。<